Première partie

1. Circulation et échanges gazeux Première partie

2. Le système circulatoire • La principale fonction du système circulatoire est de transporter des substances d’une partie du corps à un autre (les gaz respiratoires, la chaleur, amener les nutriments et enlever les déchets).

3. Organisation général On divise le système circulatoire en deux sous-système: • Le système cardiovasculaire: cœur + sang + vaisseaux sanguins • Système lymphatique: lymphe + vaisseaux lymphatiques + ganglions lymphatiques

4. Le système circulatoire à donc un rôle important dans le bon fonctionnement des autres systèmes de l’organisme Respiration : transport d’oxygène et le gaz carbonique

5. Nutrition • Transport, du tube digestif aux cellules, les éléments nutritifs.

6. Excrétion • Transport des déchets rejetés par les cellules vers les organes d’élimination (rein, foie, poumons, peau)

7. Immunité • Transport des globules blancs et des anticorps.

8. Endocriniens • Transport des hormones secrétées par les glandes. Thermorégulation • Transport de la chaleur.

9. En règle générale, tous les appareils circulatoires ont en communs 5 éléments principaux: • Un milieu liquide (le sang) pour transporter les nutriments, les hormones, les déchets métaboliques et l’oxygène vers les cellules. • Une pompe (le coeur) pour faire circuler ce liquide dans le corps. • Des vaisseaux (les artères, les veines et les capillaires) pour transporter ce liquide vers les cellules et le ramener vers la pompe. • Une surface d’échange (les capillaires) où s’effectue l’échange de substance entre les cellules et le liquide. • Un mécanisme (les valves) pour contrôler le mouvement du liquide et assurer un flux continu.

10. Échanges cellulaires et système de transport Chaque cellule effectue des échanges avec son milieu À tout moment, des substances sortent de la cellules et d'autres y entrent. Ces échanges se font évidemment par la membrane, donc la surface de la cellule. Chez les unicellulaires : la surface est élevée par rapport au volume total Les gros unicellulaires présentent souvent de nombreux replis de membrane (comme les pseudopodes de l'amibe) ce qui contribue à augmenter leur surface par rapport à leur volume.

11. Les substances doivent diffuser de cellule à cellule pour atteindre les cellules les plus profondes Chez les pluricellulaires : seules les cellules à la surface sont en contact avec le milieu. DONC Limite à l’accroissement en épaisseur. Si l'animal devient trop volumineux, les cellules du centre vont manquer de tout.

12. Dans un animal qui serait mince comme un ruban, chaque cellule demeure à proximité du milieu extérieur Chaque cellule est en contact avec un liquide circulant à travers tout le corps. Solutions: Rester mince ou Système circulatoire • Rester mince • Certains animaux sans système circulatoire ont un corps mince comme du papier. C’est le cas, par exemple de nombreux Cnidaires (hydres et méduses). • Système circulatoire: la plupart des animaux

13. Le système circulatoire relie les uns aux autres tous les principaux organes

14. Il existe deux types principaux de système circulatoire: • La circulation ouverte • La circulation fermée

15. 2 couches de cellules seulement Évolution du système de transport Cnidaires: Les Cnidaires (on dit aussi Coelentérés) ne sont formés que de deux couches de cellules. Chaque cellule est donc en contact avec le milieu extérieur. On retrouve dans ce groupe les hydres, les méduses, les anémones et le corail. Ouverture (ingestion des aliments et rejet de ce qui n’a pas été digéré méduse LIEN hydre

16. Certains Cnidaires possèdent des canaux permettant de faire circuler l’eau de mer à l’intérieur de l’organisme.

17. Planaires: • Corps plat et mince • Cavité gastro-vasculaire ramifiée Les planaires sont de petits vers qui, comme leur nom l’indique, ont le corps plat. Le parasite appelé ver solitaire appartient à ce groupe (lui, par contre, il peut être très long). Les aliments ne sont pas distribués aux cellules par un système circulatoire. Les aliments sont absorbés par la bouche (qui n’est que l’ouverture d’un tube ventral appelé pharynx) et digérés dans la cavité. Le produit de cette digestion diffuse ensuite directement de la cavité gastro-vasculaire aux cellules (notez comment cette cavité est très ramifiée dans tout le corps). Les échanges respiratoires se font par la surface de la peau.

18. Système de transport ouvert • Système de transport dans lequel le sang quitte les vaisseaux sanguins pour arroser directement les cellules.

19. Arthropodes et Mollusques : système circulatoire ouvert Les Arthropodes correspondent au groupe d’animaux comprenant les insectes, les crustacés, les araignées, et les mille-pattes. Ces animaux sont caractérisés par un squelette fait de chitine qui recouvre tout leur corps (comme une armure de chevalier du moyen-âge). Ils possèdent aussi des pattes articulées. LIEN

20. Exemple d’organisme à circulation ouverte: • La sauterelle (p. 284, Fig. 9.4) • L’écrevisse

21. Les organes baignent dans un liquide appelé hémolymphe (comme des poissons dans l’eau de leur aquarium) L’hémolymphe remplit les cavités du corps où sont situés les organes. L’hémolymphe se déplace dans le corps par: • Mouvements de l’animal • Vaisseau dorsal avec parties contractiles (cœurs) et ostioles (petites ouvertures dans le vaisseau dorsal) L’hémolymphe pénètre dans le vaisseau dorsal par les ostioles. Les parties contractiles du vaisseau propulsent ensuite l’hémolymphe vers les cavités des différentes parties du corps.

22. Système de transport clos (fermé) • Système dans lequel le sang est propulsé dans un réseau de vaisseaux dispersés dans tout l’organisme. • Le sang circule dans une seule direction.

23. Exemple d’organisme à circulation fermée: • Le ver de terre (lombric) (p. 285, Fig. 9.5) • Le poisson (p. 286, Fig. 9.7a) • L’amphibien (p. 286, Fig. 9.7b) • Le reptile • Les mammifères et les oiseaux (p. 286, Fig. 9.7c)

24. Annélides, Vertébrés (et certains Mollusques) : système circulatoire fermé Dans un système circulatoire fermé, un liquide, le sang, circule dans des vaisseaux sanguins sous l’impulsion d’une pompe, le cœur. Le cœur pousse le sang dans des vaisseaux sanguins de plus en plus petits. Les échanges avec les cellules se font par diffusion au niveau des vaisseaux les plus petits. Ces petits vaisseaux s’unissent ensuite en vaisseaux de plus en plus gros qui retournent au cœur.

26. Évolution du système circulatoire chez les Vertébrés O2 CO2 1 ventricule 1 oreillette Défaut: le sang n’a plus de pression à la sortie des branchies. Poissons: cœur simple En passant dans les minuscules vaisseaux sanguins des branchies, le sang perd toute sa pression. Le sang qui s'est oxygéné au niveau des branchies en ressort avec très peu de pression. Les organes ne sont donc pas irrigués par un sang sous pression. Les poissons étant des animaux poïkilothermes (à sang froid), ils n'ont donc pas un métabolisme élevé. Ils s'accommodent donc assez bien de ce défaut de circulation

28. Cœur du poisson Sinus veineux Oreillette Ventricule Aorte Chez les poissons, le cœur est formé d'une oreillette et d'un ventricule. Les grandes veines qui se jettent dans l'oreillette s'unissent pour former le sinus veineux.

29. Les amphibiens Les Amphibiens regroupent les salamandres, les crapauds et les grenouilles. Ce sont les descendants des premiers poissons qui ont réussi, il y a plus de 350 millions d’années, à s’adapter à vivre hors de l’eau. Leur système circulatoire est un peu plus complexe que celui des poissons.

30. Amphibiens : 2 oreillettes et 1 ventricule Chez les Amphibiens, le cœur est divisé en deux oreillettes qui communiquent avec un ventricule. Le sang qui a irrigué les organes se jette dans l’oreillette droite. L’oreillette droite le pousse dans le ventricule. Ce dernier, en se contractant, pousse le sang dans les poumons (capillaires pulmonaires) et dans tout le corps. Le sang qui a été oxygéné dans les poumons se jette dans l’oreillette gauche. Comme on peut le constater, il y a dans le ventricule un mélange de sang oxygéné venant des poumons et de sang non oxygéné venant des organes. DONC le sang qui parvient aux organes est sous pression (circulation plus rapide)

32. Cœur séparé par une cloison Cœur droit Cœur gauche Mammifères et oiseaux : 2 oreillettes et 2 ventricules Système beaucoup plus efficace (pas de mélange, pression élevée aux tissus) Nécessaire au métabolisme élevé des mammifères et des oiseaux

33. Les vaisseaux sanguins

34. Le système circulatoire des mammifères comprend 3 types principaux de vaisseaux sanguins: • Artères:transportent le sang du coeur vers tous les organes du corps (sang oxygéné donc, riche en oxygène). • Veines:ramènent le sang des organes vers le coeur (sang désoxygéné donc, riche en gaz carbonique). • Capillaires:minuscules vaisseaux sanguins si étroits que le sang ne passe qu’une cellule à la fois. • Voir Fig. 9.12, p. 290

35. Histologie des vaisseaux sanguins Vaisseaux sanguins formés de 3 couches de tissus = tuniques Forme la tunique interne : épithélium pavimenteux simple

37. Le sang

38. Les fonctions principales du sang • Le sang: • s’occupe de la régulation de la température corporelle en distribuant, en absorbant et en dissipant la chaleur. • règle le pH dans les tissus. • protège le corps par ses mécanismes de coagulation et ses pouvoirs de combattre l’infection. • Le corps humain contient de 4 à 6 L de sang.

39. La composition du sang • Le sang se compose de: • 55% de plasma • 44% de globules rouges (érythrocytes) • 1% de globules blancs (leucocytes) et plaquettes (thrombocytes) • Voir Fig. 9.14, p.292

40. Copier dans vos notes le tableau 9.2 : Les composantes cellulaires du sang. p. 292

41. La portion liquide du sang • Le plasma: • La portion liquide du sang dans lequel baigne les érythrocytes et leucocytes.

42. La portion solide (figurée) du sang • Les globules rouges (érythrocytes): • sont responsables du transport de l’oxygène avec l’aide de l’hémoglobine. • L’hémoglobine: un pigment respiratoire qui est présent dans la globule rouge. Il contient du fer qui fixent, transportent et libèrent l’oxygène. L’hémoglobine est responsable de la couleur rouge du sang. • Homme: • 5.5 millions de globules rouges/ml de sang • Femme: • 4.5 millions de globules rouges/ml de sang • Voir Fig. 9.15, p.293

44. Les globules blancs (leucocytes): • Sont les cellules qui défendent notre corps contre les agents pathogènes, responsables de la maladie. Ils sont dits ‘blancs’ parce qu’ils forment une pâte blanchâtre lorsqu’on les séparent des autres cellules sanguines. • Les plaquettes (thrombocytes): • sont des fragments de cellules  qui jouent un rôle important dans la coagulation du sang (caillots sanguins) par l’intermédiaire d’une protéine appelée fibrine qui aide à former le caillot qui arrête le saignement.

46. La coagulation sanguine • Une blessure (coupure ou égratignure) cause une rupture d’un vaisseau sanguin. • Les vaisseaux sanguins rompu libèrent des substances chimiques qui attirent les plaquettes vers le site de la blessure. • Les plaquettes s’accumulent, se rompent et libèrent des substances chimiques. • Ces substances chimiques réagissent avec d’autres agents de coagulation dans le plasma sanguin pour produire une enzyme, la thromboplastine.

47. La thromboplastine réagit avec une protéine, la prothrombine, pour produire une enzyme, la thrombine. • La thrombine réagit avec une autre protéine, le fibrinogène pour produire de la fibrine. • La fibrine forme des filaments autour de la blessure qui servent à capturer le sang qui s’échappe. • Formation d’un caillot. • Voir Fig. 9.22, p. 297

49. Thrombose (phlébite) • Développement d’un caillot de sang dans une veine. De la même façon que le sang coagule dans une plaie, il peut également former des caillots dans une veine. • Le caillot peut bloquer la circulation sanguine normale et être à l’origine de problèmes.